Дифференциальный преобразователь механических усилий
Союз Советских Социалистических Республик ОПИСАНИЙ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву № 558189 (22) Заявлено 04. 11.77 (21)2542241/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23} Приоритет— Опубликовано 25.02.79 Бюллетень № 7 Дата опубликования описания28.02.79 (51) М. Кл. G 01 1 9/08 G 01 1 1/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.787 (088.8) О. Н. Болховитинов, В. И. Кузнецов, B. П. Марфин, Ф. 3. Розенфельд, В. В. Меер и А. В. Тараканов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРА ЗОВА ТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ УСИЛИЙ Изобретение относится к измерительной технике, в частности к преобразователям механических усилий в частоту резонанса, используемым преимущественно в измерителях усилий или давлений. Из основного авт. св. № 558189 известен дифференциальный преобразователь механических усилий в частоту резонанса, преимущественно для измерителей давления или усилия, содержащий упругое кольцо с укрепленными на его выступах чувствительными элементами, выполненными в виде идентичных пьезоэлектрических вибраторов со взаимно перпендикулярными силочувствительными осями. Требуемый при предельных усилиях запас прочности крепежного соединения выступа с периферийной поверхностью вибратора пропорционален протяженности выступа, т.е. площади его контактной поверхности. Недостатком известной конструкции преобразователя является снижение точности при расширении предела преобразуемых усилий, что обусловлено искажающим влияниям тела протяженных выступов на пропорциональную трансформацию усилий между взаимно перпендикулярными силочувствительными осями вибратора. С увеличением нагрузок это искажающее влияние растет и приводит к искривлению силочастотной характеристики. Цель изобретения — увеличение точности при расширении предела преобразуемых усилий. Это достигается тем, что в предлагаемом дифференциальном преобразователе механических усилий крепежные выступы выполнены в форме тавра с длиной основания не более толщины кольца. На чертеже изображен дифференциальный преобразователь механических усилий . Устройство содержит упругое кольцо 1, каждый из четырех крепежных выступов 2 15 которого выполнен в форме тавра, контактная поверхность которого соответствует форме пьезокварцевого вибратора 3 и в данном случае изогнута по дуге окружности, ограниченной сектором а . Электрическое подключение вибратора 3 к генераторной схеме осуществляется путем присоединения к парам металлических обкладок 4, нанесенных на обе плоскости каждого вибратора. Толщина кольца обозначе648861 Формула изобретения Составитель В Козлов Техред О. Луговая Корректор А. Власенко Тираж! 089 Подписное Редактор Т. И ва нова Заказ 543/39 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыл ий l! 3035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на А, а размеры основания тавра — В (длина), С (ширина), D (высота). ИзмеряемОе усилие прикладывается непосредственно к упругому кольцу 1. При этом один из пьезоэлектрических вибрато- 5 ров 3 сжимается вдоль силочувствительной оси, а другой — растягивается, что приводит к увеличению резонансной частоты одного вибратора и к уменьшению резонансной частоты другого. Девиации частот обоих вибраторов строго пропорциональны, что при 1О подключении к электронной схеме дифференциального типа дает линейную силочастотную характеристику. При расширении верхнего предела преобразуемого усилия F выбор соотношения А:В практически не искривля- 15 ет распределения усилий в сечении основания тавра в широком диапазоне нагрузок и не нарушает пропорциональности девиации частот обоих вибраторов. В то же время величина угла может быть выбрана желаемой в зависимости от способа крепления вибраторов к кольцу (клеевое или паяное к контактным площадкам на вибраторе, .полученным осаждением металлического слоя) и от предела п1уилагаемого усилия F « . Ширину основания С выбирают в пределах (0,8„,1) А в зависимости от высоты D и механических свойств материала кольца 1. Такое выполнение крепежных выступов позволяет достичь желаемого компромисса между точностью преобразователя и предельным усилием, в том числе при длительно действующих механических нагрузках. 1. Дифференциальный преобразователь механических усилий по авт. св. Юо 558189, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности при расширении предела преобразуемых усилий, крепежные выступы в нем выполнены в форме тавра. 2. Преобразователь механических усилий по п. 1, отличающийся тем, что длина основания выступов выбирается не больше толщины кольца.
